Выкопочная машина

 

Использование: в сельскохозяйственном машиностроении, для заготовки посадочного материала садовых, декоративных и лесных культур. Сущность изобретения: выкапочная машина содержит смонтированные на раме подкапывочную скобу и элемент для поддержания выкопанных растений с отверстиями, под которым размещен вал с рабочими органами перпендикулярно к нему расположенными в этих отверстиях для отряхивания корней растений и механизм привода. Над верхней плоскостью подкапывающей скобы установлен подрезающий нож, привод выполнен в виде гидротопора, который посредством рейки и взаимодействующей с ним конической шестерни 1 соединен с ножом. Вал с рабочими органами имеет колено, которое посредством дополнительной рейки связано с конической шестерней, а рабочие органы выполнены в виде пальцев, расположенных в вертикальной плоскости параллельной вертикальной плоскости проходящей через продольную ось машины. 3 з. п. ф-лы, 25 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для заготовки посадочного материала садовых, декоративных и лесных культур.

Известно устройство для выкопки саженцев, содержащее выкопочную скобу, с боковыми ножами, и оснащенные приводом бичи, концевые части которых выполнены в виде гребенок [1] Так как зубья гребенок отклонены в сторону, противоположную движению агрегата, то при дальнейшем перемещении бичей происходит отбрасывание почвы концом бича, что способствует освобождению зубьев гребенки от почвы.

Однако это известное устройство имеет сложную конструкцию привода бичей, оно металлоемко и из-за наличия пружинных узлов весьма ненадежно в работе на связных и тяжелых грунтах.

Известна также выкопочная машина с подвижной и неподвижной скобами. При этом с целью снижения энергоемкости технологического процесса, неподвижная скоба расположена сзади подвижной и имеет на стойках продольные направляющие, в которых размещена подвижная скоба, на ней в нижней части закреплен рыхлитель [2] Эта известная машина имеет сложную конструкцию, металлоемка и также обладает пониженной надежностью вследствие наличия подпружиненных узлов. Рыхлитель этой машины имеет ограниченную величину амплитуды колебаний, что ведет к снижению его влияния на процесс подрезания почвенного пласта.

Наиболее близкой к изобретению является выкопочная машина, в которой удлинитель выполнен в виде пластины с окнами, при этом вал с рыхлящими элементами размещен под окнами пластины, а каждый рыхлящий элемент выполнен в виде ножа, который установлен на валу с возможностью прохождения через окно пластины [3] Однако эта известная машина может выкапывать только сеянцы и ножи разрезают подрезанный скобой пласт почвы лишь по вертикали, и не участвуют в первоначальном процессе подрезания пласта почвы, т.е. машина обладает высокой энергоемкостью, так как пассивной скобе приходится преодолевать как сопротивление подкапываемого почвенного пласта так и корневой системы выкапываемых растений.

Техническая задача изобретения создание выкопочной машины, которая позволила бы повысить производительность работы машины, снизить металлоемкость и повысить качество выкопки посадочного материала за счет совмещения прямого резания пласта почвы с резанием со скольжением и активизации процесса рыхления подкопанного почвенного пласта.

Задача решается тем, что в выкопочной машине, содержащей смонтированные на раме подкапывающую скобу, элемент для поддерживания выкопанных растений с отверстиями, под которым размещен вал с рабочими органами перпендикулярно к нему расположенными в этих отверстиях для стряхивания корней растений и механизм привода, над верхней плоскостью подкапывающей скобы установлен подрезающий нож, а привод выполнен в виде гидромотора, который посредством рейки и взаимодействующей с ним конической шестерни соединен с ножом, при этом вал с рабочими органами имеет колено, которое посредством дополнительной рейки связано с конической шестерней, а рабочие органы выполнены в виде пальцев, расположенных в вертикальной плоскости проходящей через продольную ось машины.

Колеблющиеся пальцы обеспечивают активное разрушение надвигающейся на элемент для поддерживания выкопанных растений части пласта, что уменьшает массу почвы на корнях растений и снижает усилие на извлечение теребильным аппаратом саженцев из почвы.

Кроме того, задача решается и тем, что на подрезающем ноже закреплены разновысокие клинообразные рыхлители.

Клинообразные рыхлители активно разрушают почву, связанную корнями растений в нижней части подрезаемого пласта, что позволяет снизить тяговые усилия трактора на продвижение выкапывающего органа.

Кроме того, задача решается и тем, что на верхнем конце элемента для поддерживания растений шарнирно установлен удлинитель с криволинейным выступом на нижней поверхности, а на дополнительной рейке посредством стойки и кронштейна смонтирован ролик для взаимодействия с выступом.

Задача решается и тем, что выступ в вертикальном сечении имеет форму полуовала.

Это обеспечивает активное воздействие удлинителя на оставшуюся часть почвы в корнях растений, что дополнительно снижает усилие на окончательное извлечение саженцев из пласта.

Выполнение выступа в вертикальном сечении полуовальным по форме обеспечивает колебание концевой части удлинителя в вертикальной плоскости при синхронной работе механизма привода подрезающего ножа.

Ввиду того что в машине исключены подпружиненные узлы и цепные передачи, повышается надежность ее работы.

Качество выкопки повышается за счет сочетания прямого резания почвы подкапывающей скобой с резанием со скольжением подрезающим ножом.

Предлагаемая выкопочная машина может быть реализована в условиях производств, занятых выпуском техники для работы в питомниках и не требует сложного специального оборудования для ее выпуска. Как наиболее производительная машина, она найдет широкое применение в сельскохозяйственном производстве.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 дан общий вид машины; на фиг. 2 общий вид машины сверху; на фиг. 3 подкапывающая скоба с подрезающим ножом; на фиг. 4 то же, что на фиг. 3, вид сверху; на фиг. 5 - вид А на фиг. 3; на фиг. 6 вид Б на фиг. 3; на фиг. 7 вид на привод вала подрезающего ножа; на фиг. 8 узел I на фиг. 7; на фиг. 9 вид на привод изогнутых коромысел с пальцами; на фиг. 10 ведомая рейка привода изогнутого коромысла с пальцами; на фиг. 11 узел I на фиг. 10; на фиг. 12 вид на элемент для поддерживания выкопанных растений с отверстиями; на фиг. 13 вид С на фиг. 12; на фиг. 14 место соединения вала с подрезающим ножом; на фиг. 15 узел I на фиг. 14; на фиг. 16 узел II на фиг. 14; на фиг. 17 вал подрезающего ножа со шлицами для монтажа подрезающего ножа; на фиг. 18 сечение А-А на фиг. 17; на фиг. 19 перпендикулярный разрез элемента для поддерживания выкопанных растений; на фиг. 20 узел I на фиг. 19; на фиг. 21 перпендикулярный разрез скобы и подрезающего ножа; на фиг. 22 место посадки вала на подрезающем ноже; на фиг. 23 разрез А-А на фиг. 22; на фиг. 24 вид Н на фиг. 3; на фиг. 25 вид Е на фиг. 24.

Выкопочная машина соединена с трактором 1, на заднюю навеску которого навешены подкапывающая скоба 2 и реактивный нож 3, размещенные на общей раме 4. Карданная передача 5 служит для передачи крутящего момента от ВОМ трактора двухручьевому теребильному аппарату 6, четыре секции которого удерживаются в едином узле с помощью две пары битеров 8 предназначенных для окончательного освобождения корней выкапываемых саженцев от почвы. Над верхней плоскостью подкапывающей скобы размещен, с возможностью поворота, подрезающий нож 9. Рама машины удерживается навеской трактора и опирается на колесо 10, ограничивающее выкопку саженцев по глубине. Гидромотор 11 привода связан с общей гидросистемой трактора и передает движение на закрытую сверху элементом 12 для поддерживания выкопанных растений рейку 13 и коническую шестерню 14, соединенную с валом 15 подрезающего ножа и дополнительной рейкой 16, кинематически связанной с рабочими органами, выполненными в виде пальцев 17, свободно размещенными в отверстиях 18 элемента для поддерживания выкопанных растений. На подрезающем ноже закреплены разновысокие клинообразные рыхлители 19. Пальцы монтированы на имеющем колено валу 20, перпендикулярно последнему, и получающем движение в горизонтальной плоскости через упомянутые дополнительную рейку, коническую шестерню и рейку 13 посредством шатуна 21 и кривошипа 22, соединенного с валом гидромотора. На кривошипе имеются отверстия С и Д, обеспечивающие возможность изменять амплитуду колебаний пальцев. Сам шатун состоит из осей А и А₁ путем сближения или отдаления их концов внутри муфты В можно осуществить более тонкую регулировку колебаний пальцев.

Кронштейн 23 удерживает рейку 13 в горизонтальной плоскости. На кронштейне 24 закреплен гидромотор. Каждый оснащенный коленом вал 20 своим верхним концом размещен в кронштейне 25 и зафиксирован там с помощью шплинта 26 и шайбы 27, а его нижний конец размещен в кронштейне 28. Левая и правая концевые части 29 дополнительной рейки установлены с возможностью свободного прохода в отверстиях вертикальных стоек подкапывающей скобы. Стопорные кольца 30 и 31 размещенные в пазах Е, а также шлицевая поверхность вала, заключенная между названными кольцами, удерживают подрезающий нож от проворачивания вокруг вала и перемещения в вертикальной плоскости. На внутренней поверхности отверстия, выполненного в задней части подрезающего ножа, и контактирующей с валом имеются шлицы аналогичные шлицам вала. Нижний конец упомянутого вала опирается в бронзовый стакан 32, запрессованный в неподвижную подкапывающую скобу. Для освобождения корней выкапываемых саженцев от почвы на поверхности элемента для поддерживания выкопанных растений выполнены отверстия 33. Для привода в действие теребильного аппарата в его концевой части смонтирован ведущий шкив 34, кинематически связанный с ведомым шкивом 35. С верхней частью элемента для поддерживания выкопанных растений посредством шарнира 36 соединен удлинитель 37 с криволинейным выступом 38 на нижней поверхности, на дополнительной рейке смонтирован ролик 39, установленный в кронштейне 40, соединенном со стойкой 41, жестко закрепленной также на упомянутой дополнительной рейке. Выступ в вертикальном сечении имеет форму полуовала.

Технологический процесс уборки саженцев осуществляют следующим образом.

Трактор 1 подъезжает к ряду саженцев и за 3 м до его начала заглубляют на 20 25 см скобу 2 и реактивный нож 3. По достижении ряда растений включают ВОМ и одновременно заглубляют подкапывающую скобу на нужную глубину. С помощью карданной передачи 5 вращение от ВОМ трактора передается на ведущий 34 и ведомый 35 шкивы, что приводит в действие двухручьевой теребильный аппарат 6 и битера 8. В то же время гидромотор 11 приводит в движение через рейку 13 подрезающий нож 9 с рыхлителями 19 и посредством конической шестерни 14 - дополнительную рейку 16, приводящую в колебательное движение пальцы 17 и удлинитель 37. Пласт почвы вместе с растениями первоначально подрезается подкапывающей скобой 2, затем на него воздействует подрезающий нож 9 с рыхлителями 10 где связь почвы с корневой системой саженцев нарушается. Благодаря тому, что подрезающий нож 9 поворачиваясь влево-вправо, подает саженцы то в левый, то в правый ручей теребильного аппарата 6, ремни которого захватывают саженцы и извлекают их из почвы, и продвигая по элементу для поддерживания выкопанных растений, в отверстиях 33 которого колеблются пальцы 17, дополнительно освобождающие корни растений от почвы. Последняя осыпается в отверстия 33 упомянутого элемента 12. Далее пласт почвы попадает в зону действия удлинителя 37, который кинематически связан с дополнительной рейкой 16. При движении дополнительной рейки 16 ролик 39 взаимодействует с выступом 38, перемещаясь по нему, приводит в колебательное движение в вертикальной плоскости удлинитель 37 элемента 12, что приводит к дополнительному активному механическому воздействию на почву, оставшуюся на корнях растений. Извлеченные из почвы растения с помощью ремней теребильного аппарата 6 подаются в зону действия битеров 8, где оставшаяся на корнях почвы окончательно отряхивается и саженцы, вынесенные из теребильного аппарата 6, укладываются на свободную часть поля или в накопитель.

Машина менее металлоемка, а производительность ее работы повышается за счет исключения сгруживания выкапываемых саженцев перед 2-ручьевым теребильным аппаратом, в который саженцы постепенно подаются то в один, то в другой ручей.

Кроме того, снижается энергоемкость процесса подкапывания почвенного пласта за счет большей зоны подрезания корневой системы растений. 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

Формула изобретения

1. Выкопочная машина, содержащая смонтированные на раме подкапывающую скобу, элемент с отверстиями для поддерживания выкопанных растений, под которыми размещен вал с рабочими органами, перпендикулярно к нему расположенными в этих отверстиях для отряхивания корней растений, и механизм привода, отличающаяся тем, что над верхней плоскостью подкапывающей скобы установлен подрезающий нож, привод выполнен в виде гидромотора, который посредством рейки и взаимодействующей с ней конической шестерни соединен с ножом, при этом вал с рабочими органами имеет колено, которое посредством дополнительной рейки связано с конической шестерней, а рабочие органы выполнены в виде пальцев, расположенных в вертикальной плоскости, параллельной вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось машины.

2. Машина по по п.1, отличающаяся тем, что на подрезающем ноже закреплены разновысокие клинообразные рыхлители.

3. Машина по п.1, отличающаяся тем, что на верхнем конце элемента для поддерживания растений шарнирно установлен удлинитель с криволинейным выступом на нижней поверхности, а на дополнительной рейке посредством стойки и кронштейна смонтирован ролик для взаимодействия с выступом.

4. Машина по п.3, отличающаяся тем, что выступ в вертикальном сечении имеет форму полуовала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24, Рисунок 25